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Precise knowledge of the charge and rigidity dependence of the secondary cosmic ray fluxes and the secondary-to-primary flux ratios is essential in the understanding of cosmic ray propagation. We report the properties of heavy secondary cosmic ray fluorine F in the rigidity R range 2.15 GV to 2.9 TV based on 0.29 million events collected by the Alpha Magnetic Spectrometer experiment on the International Space Station. The fluorine spectrum deviates from a single power law above 200 GV. The heavier secondary-to-primary F/Si flux ratio rigidity dependence is distinctly different from the lighter B/O (or B/C) rigidity dependence. In particular, above 10 GV, the F/SiB/O ratio can be described by a power law Rδ with δ=0.052±0.007. This shows that the propagation properties of heavy cosmic rays, from F to Si, are different from those of light cosmic rays, from He to O, and that the secondary cosmic rays have two classes.
Properties of Heavy Secondary Fluorine Cosmic Rays: Results from the Alpha Magnetic Spectrometer / Aguilar, M., Cavasonza, L.A., Allen, M.S., Alpat, B., Ambrosi, G., Arruda, L., Attig, N., Barao, F., Barrin, L., Bartoloni, A., Basegmez-Du Pree, S., Battiston, R., Behlmann, M., Beranek, B., Berdugo, J., Bertucci, B., Bindi, V., Bollweg, K., Borgia, B., Boschini, M.J., et al.. - In: PHYSICAL REVIEW LETTERS. - ISSN 0031-9007. - 126:8(2021), p. 081102. [10.1103/PhysRevLett.126.081102]
Properties of Heavy Secondary Fluorine Cosmic Rays: Results from the Alpha Magnetic Spectrometer
Aguilar M.;Cavasonza L. A.;Allen M. S.;Alpat B.;Ambrosi G.;Arruda L.;Attig N.;Barao F.;Barrin L.;Bartoloni A.;Basegmez-Du Pree S.;Battiston R.;Behlmann M.;Beranek B.;Berdugo J.;Bertucci B.;Bindi V.;Bollweg K.;Borgia B.;Boschini M. J.;Bourquin M.;Bueno E. F.;Burger J.;Burger W. J.;Burmeister S.;Cai X. D.;Capell M.;Casaus J.;Castellini G.;Cervelli F.;Chang Y. H.;Chen G. M.;Chen G. R.;Chen H. S.;Chen Y.;Cheng L.;Chou H. Y.;Chouridou S.;Choutko V.;Chung C. H.;Clark C.;Coignet G.;Consolandi C.;Contin A.;Corti C.;Cui Z.;Dadzie K.;Delgado C.;Della Torre S.;Demirkoz M. B.;Derome L.;Di Falco S.;Di Felice V.;Diaz C.;Dimiccoli F.;Von Doetinchem P.;Dong F.;Donnini F.;Duranti M.;Egorov A.;Eline A.;Feng J.;Fiandrini E.;Fisher P.;Formato V.;Freeman C.;Galaktionov Y.;Gamez C.;Garcia-Lopez R. J.;Gargiulo C.;Gast H.;Gervasi M.;Giovacchini F.;Gomez-Coral D. M.;Gong J.;Goy C.;Grabski V.;Grandi D.;Graziani M.;Haino S.;Han K. C.;Hashmani R. K.;He Z. H.;Heber B.;Hsieh T. H.;Hu J. Y.;Incagli M.;Jang W. Y.;Jia Y.;Jinchi H.;Kanishev K.;Khiali B.;Kim G. N.;Kirn T.;Konyushikhin M.;Kounina O.;Kounine A.;Koutsenko V.;Kuhlman A.;Kulemzin A.;La Vacca G.;Laudi E.;Laurenti G.;Lazzizzera I.;Lebedev A.;Lee H. T.;Lee S. C.;Li J. Q.;Li M.;Li Q.;Li S.;Li J. H.;Li Z. H.;Liang J.;Light C.;Lin C. H.;Lippert T.;Liu J. H.;Liu Z.;Lu S. Q.;Lu Y. S.;Luebelsmeyer K.;Luo J. Z.;Luo X.;Lyu S. S.;Machate F.;Mana C.;Marin J.;Marquardt J.;Martin T.;Martinez G.;Masi N.;Maurin D.;Menchaca-Rocha A.;Meng Q.;Mikhailov V. V.;Mo D. C.;Molero M.;Mott P.;Mussolin L.;Negrete J.;Nikonov N.;Nozzoli F.;Oliva A.;Orcinha M.;Palermo M.;Palmonari F.;Paniccia M.;Pashnin A.;Pauluzzi M.;Pensotti S.;Phan H. D.;Piandani R.;Plyaskin V.;Poluianov S.;Qin X.;Qu Z. Y.;Quadrani L.;Rancoita P. G.;Rapin D.;Conde A. R.;Robyn E.;Rosier-Lees S.;Rozhkov A.;Rozza D.;Sagdeev R.;Schael S.;Schulz Von Dratzig A.;Schwering G.;Seo E. S.;Shakfa Z.;Shan B. S.;Siedenburg T.;Solano C.;Song J. W.;Song X. J.;Sonnabend R.;Strigari L.;Su T.;Sun Q.;Sun Z. T.;Tacconi M.;Tang X. W.;Tang Z. C.;Tian J.;Ting S. C. C.;Ting S. M.;Tomassetti N.;Torsti J.;Tuysuz C.;Urban T.;Usoskin I.;Vagelli V.;Vainio R.;Valencia-Otero M.;Valente E.;Valtonen E.;Vazquez Acosta M.;Vecchi M.;Velasco M.;Vialle J. P.;Wang C. X.;Wang L.;Wang L. Q.;Wang N. H.;Wang Q. L.;Wang S.;Wang X.;Wang Y.;Wang Z. M.;Wei J.;Weng Z. L.;Wu H.;Xiong R. Q.;Xu W.;Yan Q.;Yang Y.;Yashin I. I.;Yi H.;Yu Y. M.;Yu Z. Q.;Zannoni M.;Zhang C.;Zhang F.;Zhang F. Z.;Zhang J. H.;Zhang Z.;Zhao F.;Zheng C.;Zheng Z. M.;Zhuang H. L.;Zhukov V.;Zichichi A.;Zuccon P.
2021-01-01
Abstract
Precise knowledge of the charge and rigidity dependence of the secondary cosmic ray fluxes and the secondary-to-primary flux ratios is essential in the understanding of cosmic ray propagation. We report the properties of heavy secondary cosmic ray fluorine F in the rigidity R range 2.15 GV to 2.9 TV based on 0.29 million events collected by the Alpha Magnetic Spectrometer experiment on the International Space Station. The fluorine spectrum deviates from a single power law above 200 GV. The heavier secondary-to-primary F/Si flux ratio rigidity dependence is distinctly different from the lighter B/O (or B/C) rigidity dependence. In particular, above 10 GV, the F/SiB/O ratio can be described by a power law Rδ with δ=0.052±0.007. This shows that the propagation properties of heavy cosmic rays, from F to Si, are different from those of light cosmic rays, from He to O, and that the secondary cosmic rays have two classes.
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